(57)【要約】【課題】同一の生体組織の色の個人差の影響を低減化する。【解決手段】内視鏡プロセッサは画像処理ユニット４０を有する。画像処理ユニット４０はＤＲＡＭ４２、累積頻度算出回路４４、データレベル変換回路４５、およびＥＥＰＲＯＭ４６を有する。ＤＲＡＭ４２は所定のデータ処理の施された原画像データを格納する。累積頻度算出回路４４は原画像データの原画素データ成分を色成分毎に読出す。累積頻度算出回路４４は読出した原画素データ成分の累積頻度分布データを作成する。データレベル変換回路４５は累積頻度分布データを読出す。また、データレベル変換回路４５はＥＥＰＲＯＭ４６から目標累積頻度分布データを読出す。データレベル変換回路４５は累積頻度分布データおよび目標累積頻度分布データに基づいて原画素データ成分を変換画素データ成分に変換する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の原画素信号によって構成される原画像信号を受信する受信部と、
単一の前記原画像信号を構成する前記原画素信号の信号強度に対する累積頻度分布である生成画像分布を作成する第１の作成部と、
前記生成画像分布と、信号強度に対して予め定められた累積頻度によって構成される所定の累積頻度分布である目標分布との比較に基づいて、前記原画素信号の信号強度を変換する変換部と、
信号強度が変換された前記原画素信号である変換画素信号によって構成される変換画像信号を出力する出力部とを備える
ことを特徴とする内視鏡画像処理システム。
【請求項２】
前記変換部は、前記生成画像分布において任意の累積頻度である第１の累積頻度に対応する信号強度を、前記目標分布において前記第１の累積頻度に対応付けられる第２の累積頻度に対応する信号強度に変換することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡画像処理システム。
【請求項３】
前記変換部において、前記第１の累積頻度と同じ値の累積頻度が前記第２の累積頻度として対応付けられることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡画像処理システム。
【請求項４】
前記生成画像分布および前記目標分布を構成する信号強度と累積頻度は離散化されており、離散化された前記目標分布における複数の累積頻度の中から、前記第１の累積頻度に最も近い累積頻度が前記第２の累積頻度として対応付けられることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡画像処理システム。
【請求項５】
デジタル化された前記原画像信号の最大の信号強度によって前記原画素信号の信号強度を除す正規化部を備え、
前記第１の作成部は、前記階調によって除された前記画素信号の信号強度に対する前記生成画像分布を作成し、
前記変換部は、前記生成画像分布と、０から１までの範囲の信号強度に対して予め定められた累積分布によって構成される前記目標分布との比較に基づいて、前記原画素信号の信号強度を変換する
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の内視鏡画像処理システム。
【請求項６】
前記原画素信号は複数の色信号成分を有し、
前記第１の作成部は、前記色信号成分毎に前記生成画像分布を作成し、
前記変換部は、前記色信号成分毎に前記原画素信号の前記色信号成分毎の信号強度を変換する
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の内視鏡画像処理システム。
【請求項７】
前記目標分布に相当する目標分布データを格納するメモリを備えることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の内視鏡画像処理システム。
【請求項８】
前記メモリに格納される複数の前記目標分布データの中から、前記原画素信号の信号強度の変換に用いる単一の前記目標分布データを選択するコマンドを入力する第１の入力部を備えることを特徴とする請求項７に記載の内視鏡画像処理システム。
【請求項９】
前記生成画像分布に基づいて、前記メモリに格納された前記目標分布データを更新する更新部を備えることを特徴とする請求項７に記載の内視鏡画像処理システム。
【請求項１０】
前記更新部は、前記生成画像分布における信号強度と実質的に同一となる前記目標分布における信号強度とのそれぞれに対応する累積頻度を重み付けして加算することにより前記目標分布データを更新することを特徴とする請求項９に記載の内視鏡画像処理システム。
【請求項１１】
前記メモリに格納される複数の前記目標分布データの中から前記更新部に更新させる目標分布データを選択するコマンドを入力する第２の入力部を備え、
前記更新部は、前記第２の入力部へのコマンド入力に基づいて、選択された前記目標分布データを更新する
ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の内視鏡画像処理システム。
【請求項１２】
前記メモリに格納される複数の前記目標分布データの中から、前記生成画像分布に相関性の高い前記目標分布データを選択する選択部を備え、
前記更新部は、前記選択部に選択された前記目標分布データを更新する
ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の内視鏡画像処理システム。
【請求項１３】
前記目標分布を作成する第２の作成部を備えることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の内視鏡画像処理システム。
【請求項１４】
前記目標分布の作成のために用いられる分散と平均とを設定する設定部を備え、
前記第２の作成部は、前記設定部に設定された分散と平均とに基づく正規分布の累積分布関数を用いて、前記目標分布を作成する
ことを特徴とする請求項１３に記載の内視鏡画像処理システム。
【請求項１５】
前記第２の作成部は、前記生成画像分布を前記目標分布に定めることにより、前記目標分布を作成することを特徴とする請求項１３に記載の内視鏡画像処理システム。
【請求項１６】
前記目標分布を構成する信号強度と、信号強度に対する累積頻度を入力する第３の入力部を備え、
前記第２の作成部は、前記第３の入力部に入力された信号強度および累積頻度に基づいて前記目標分布を作成する
ことを特徴とする請求項１３に記載の内視鏡画像処理システム。
【請求項１７】
複数の原画素信号によって構成される原画像信号を受信する受信部と、
単一の前記原画像信号を構成する前記原画素信号の信号強度に対する累積頻度分布である生成画像分布を作成する第１の作成部と、
前記生成画像分布と、信号強度に対して予め定められた累積頻度によって構成される所定の累積頻度分布である目標分布との比較に基づいて、前記原画素信号の信号強度を変換する変換部と、
信号強度が変換された前記原画素信号である変換画素信号によって構成される変換画像信号を出力する出力部とを備える
ことを特徴とする内視鏡プロセッサ。
【請求項１８】
前記目標分布の作成のために用いられる分散と平均とを設定する設定部と、
前記設定部に設定された分散と平均とに基づく正規分布の累積分布関数を用いて、前記目標分布を作成する第２の作成部とを備える
ことを特徴とする請求項１７に記載の内視鏡画プロセッサ。
【請求項１９】
複数の原画素信号によって構成される原画像信号を受信すると、単一の前記原画像信号を構成する前記原画素信号の信号強度に対する累積頻度分布である生成画像分布を作成する第１の作成部と、
前記生成画像分布と、信号強度に対して予め定められた累積頻度によって構成される所定の累積頻度分布である目標分布との比較に基づいて、前記原画素信号の信号強度を変換する変換部と、
信号強度が変換された前記原画素信号である変換画素信号によって構成される変換画像信号を生成する生成部として
コンピュータを機能させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項２０】
前記目標分布の作成のために用いられる分散と平均とを設定する設定部と、
前記設定部に設定された分散と平均とに基づく正規分布の累積分布関数を用いて、前記目標分布を作成する第２の作成部として
コンピュータを機能させることを特徴とする請求項１９に記載の画像処理プログラム。
【請求項２１】
挿入管の先端付近の被写体の光学像を撮影することにより、複数の原画素信号によって構成される原画像信号を受信する電子内視鏡と、
単一の前記原画像信号を構成する前記原画素信号の信号強度に対する累積頻度分布である生成画像分布を作成する第１の作成部と、
前記生成画像分布と、信号強度に対して予め定められた累積頻度によって構成される所定の累積頻度分布である目標分布との比較に基づいて、前記原画素信号の信号強度を変換する変換部と、
信号強度が変換された前記原画素信号である変換画素信号によって構成される変換画像信号に相当する変換画像を表示するモニタとを備える
ことを特徴とする内視鏡ユニット。
【請求項２２】
前記目標分布の作成のために用いられる分散と平均とを設定する設定部と、
前記設定部に設定された分散と平均とに基づく正規分布の累積分布関数を用いて、前記目標分布を作成する第２の作成部とを備える
ことを特徴とする請求項２１に記載の内視鏡ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡の画像において、観察する患者によって変わる体内部位の色を調整する内視鏡画像処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡を用いて、患者の体内の画像を観察することが可能である。医師は、生体内の粘膜表面の色、模様の構造パターンの規則性または粗密度、血管の走行状態や集中状況などの多くの視覚的特徴に基づいて、病変部位の発見および診察を行う。
【０００３】
内視鏡の画像による病変部位の発見や診察をより的確に行うために、得られた画像に対して様々な画像処理が施される。例えば、様々な方法によるノイズ低減処理や輪郭強調処理などが得られた画像に相当する画像信号に対して施される（特許文献１参照）。このように毎使用時に得られる画像に対しては、的確な画像処理が行われている。
【０００４】
一方で、同じ体内部位であっても、観察される体内部位の色は患者毎に異なっていることがある。それゆえ、健常部位と病変部位との色の違いを、医師自身が患者毎に判別する必要があった。このような判別は医師の熟練性に委ねられることが問題であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３００９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明では、異なる患者間であっても、同一の体内部位の色を同じ色に変換する内視鏡画像処理システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の内視鏡画像処理システムは、複数の原画素信号によって構成される原画像信号を受信する受信部と、単一の原画像信号を構成する原画素信号の信号強度に対する累積頻度分布である生成画像分布を作成する第１の作成部と、生成画像分布と信号強度に対して予め定められた累積頻度によって構成される所定の累積頻度分布である目標分布との比較に基づいて原画素信号の信号強度を変換する変換部と、信号強度が変換された原画素信号である変換画素信号によって構成される変換画像信号を出力する出力部とを備えることを特徴としている。
【０００８】
また、変換部は生成画像分布において任意の累積頻度である第１の累積頻度に対応する信号強度を、目標分布において第１の累積頻度に対応付けられる第２の累積頻度に対応する信号強度に変換することが好ましい。
【０００９】
また、変換部において第１の累積頻度と同じ値の累積頻度が第２の累積頻度として対応付けられることが好ましい。
【００１０】
また、生成画像分布および目標分布を構成する信号強度と累積頻度は離散化されており、離散化された目標分布における複数の累積頻度の中から第１の累積頻度に最も近い累積頻度が第２の累積頻度として対応付けられることが好ましい。
【００１１】
また、デジタル化された原画像信号の最大の信号強度によって原画素信号の信号強度を除す正規化部を備え、第１の作成部は階調によって除された画素信号の信号強度に対する生成画像分布を作成し、変換部は生成画像分布と０から１までの範囲の信号強度に対して予め定められた累積分布によって構成される目標分布との比較に基づいて原画素信号の信号強度を変換することが好ましい。
【００１２】
また、原画素信号は複数の色信号成分を有し、第１の作成部は色信号成分毎に生成画像分布を作成し、変換部は色信号成分毎に原画素信号の色信号成分毎の信号強度を変換することが好ましい。
【００１３】
また、目標分布に相当する目標分布データを格納するメモリを備えることが好ましい。
【００１４】
また、メモリに格納される複数の目標分布データの中から、原画素信号の信号強度の変換に用いる単一の目標分布データを選択するコマンドを入力する第１の入力部を備えることが好ましい。
【００１５】
また、生成画像分布に基づいてメモリに格納された目標分布データを更新する更新部を備えることが好ましい。
【００１６】
また、更新部は生成画像分布における信号強度と実質的に同一となる目標分布における信号強度とのそれぞれに対応する累積頻度を重み付けして加算することにより目標分布データを更新することが好ましい。
【００１７】
また、メモリに格納される複数の目標分布データの中から更新部に更新させる目標分布データを選択するコマンドを入力する第２の入力部を備え、更新部は第２の入力部へのコマンド入力に基づいて選択された目標分布データを更新することが好ましい。
【００１８】
また、メモリに格納される複数の目標分布データの中から生成画像分布に相関性の高い目標分布データを選択する選択部を備え、更新部は選択部に選択された目標分布データを更新することが好ましい。
【００１９】
また、目標分布を作成する第２の作成部を備えることが好ましい。
【００２０】
また、目標分布の作成のために用いられる分散と平均とを設定する設定部を備え、第２の作成部は設定部に設定された分散と平均とに基づく正規分布の累積分布関数を用いて目標分布を作成することが好ましい。
【００２１】
あるいは、第２の作成部は生成画像分布を目標分布に定めることにより、目標分布を作成することが好ましい。
【００２２】
なお、目標分布を構成する信号強度と信号強度に対する累積頻度を入力する第３の入力部を備え、第２の作成部は第３の入力部に入力された信号強度および累積頻度に基づいて目標分布を作成することが好ましい。
【００２３】
また、本発明の内視鏡プロセッサは、複数の原画素信号によって構成される原画像信号を受信する受信部と、単一の原画像信号を構成する原画素信号の信号強度に対する累積頻度分布である生成画像分布を作成する第１の作成部と、生成画像分布と信号強度に対して予め定められた累積頻度によって構成される所定の累積頻度分布である目標分布との比較に基づいて原画素信号の信号強度を変換する変換部と、信号強度が変換された原画素信号である変換画素信号によって構成される変換画像信号を出力する出力部とを備えることを特徴としている。
【００２４】
また、本発明の画像処理プログラムは、複数の原画素信号によって構成される原画像信号を受信すると単一の原画像信号を構成する原画素信号の信号強度に対する累積頻度分布である生成画像分布を作成する第１の作成部と、生成画像分布と信号強度に対して予め定められた累積頻度によって構成される所定の累積頻度分布である目標分布との比較に基づいて原画素信号の信号強度を変換する変換部と、信号強度が変換された原画素信号である変換画素信号によって構成される変換画像信号を生成する生成部としてコンピュータを機能させることを特徴としている。
【００２５】
また、本発明の内視鏡ユニットは、挿入管の先端付近の被写体の光学像を撮影することにより複数の原画素信号によって構成される原画像信号を受信する電子内視鏡と、単一の原画像信号を構成する原画素信号の信号強度に対する累積頻度分布である生成画像分布を作成する第１の作成部と、生成画像分布と信号強度に対して予め定められた累積頻度によって構成される所定の累積頻度分布である目標分布との比較に基づいて原画素信号の信号強度を変換する変換部と、信号強度が変換された原画素信号である変換画素信号によって構成される変換画像信号に相当する変換画像を表示するモニタとを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、患者が異なっていても、同一の体内部位の色を同じ色に変換することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施形態である内視鏡画像処理システムを有する内視鏡ユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の画像処理ユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】原画像データを構成する全画素データ成分のデータレベルに対する頻度分布を例示的に示すグラフである。
【図４】原画像データを構成する全画素データ成分のデータレベルに対する累積頻度分布を例示的に示すグラフである。
【図５】原画素データ成分のデータレベルの変換方法を説明するために、原画素データ成分の頻度分布と目標累積頻度分布を示したグラフである。
【図６】第１の実施形態において、画像の観察時にシステムコントローラおよび画像処理ユニットによって実行される原画像データへのデータ処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】システムコントローラおよび累積頻度算出回路によって実行される累積頻度分布作成のサブルーチンを示す第１のフローチャートである。
【図８】システムコントローラおよび累積頻度算出回路によって実行される累積頻度分布作成のサブルーチンを示す第２のフローチャートである。
【図９】システムコントローラおよびデータレベル変換回路によって実行されるデータレベル変換のサブルーチンを示す第１のフローチャートである。
【図１０】システムコントローラおよびデータレベル変換回路によって実行されるデータレベル変換のサブルーチンを示す第２のフローチャートである。
【図１１】第３の実施形態の画像処理ユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図１２】第３の実施形態において、画像の観察時にシステムコントローラおよび画像処理ユニットによって実行される原画像データへのデータ処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】システムコントローラおよび累積頻度更新回路によって実行される目標累積頻度分布データ更新のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】第５の実施形態の画像処理ユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図１５】第５の実施形態において、画像の観察時にシステムコントローラおよび画像処理ユニットによって実行される原画像データへのデータ処理を説明するためのフローチャートである。
【図１６】システムコントローラおよび更新データ選択回路によって実行される目標累積頻度分布データ選択のサブルーチンを示す第１のフローチャートである。
【図１７】システムコントローラおよび更新データ選択回路によって実行される目標累積頻度分布データ選択のサブルーチンを示す第２のフローチャートである。
【図１８】第６の実施形態の画像処理ユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図１９】システムコントローラおよび分布関数データ作成回路によって実行される目標累積頻度データ作成処理を説明するためのフローチャートである。
【図２０】第７の実施形態の画像処理ユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態を適用した内視鏡画像処理システムを有する内視鏡ユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【００２９】
内視鏡ユニット１０は、内視鏡プロセッサ２０、電子内視鏡３０、モニタ１１、および外部ＰＣ１２によって構成される。内視鏡プロセッサ２０は、電子内視鏡３０、モニタ１１、および外部ＰＣ１２に接続される。
【００３０】
内視鏡プロセッサ２０から被写体に照射するための照明光が電子内視鏡３０に供給される。照明光を照射された被写体が電子内視鏡３０により撮像される。電子内視鏡３０の撮像により生成する原画像信号が内視鏡プロセッサ２０に送られる。
【００３１】
内視鏡プロセッサ２０では、電子内視鏡３０から得られた原画像信号に対して所定の信号処理が施される。所定の信号処理を施した画像信号はモニタ１１に送信され、送信された画像信号に相当する画像がモニタ１１に表示される。また、所定の信号処理を施した画像信号は外部ＰＣ１２に送信され、さらなる信号処理などが施される。
【００３２】
内視鏡プロセッサ２０には光源ユニット２１、画像処理ユニット４０、システムコントローラ２２、および入力部２３（第１〜第３の入力部）などが設けられる。
【００３３】
光源ユニット２１により、被写体に照射する照明光が出射される。画像処理ユニット４０により、原画像信号に対して所定の信号処理が施される。システムコントローラ２２により内視鏡ユニット１０全体の動作が制御される。システムコントローラ２２は、入力部２３に入力されるコマンドに応じて、内視鏡ユニット１０に様々な動作を実行させる。
【００３４】
内視鏡プロセッサ２０と電子内視鏡３０とを接続すると、光源ユニット２１と電子内視鏡３０に設けられるライトガイド３１とが光学的に接続される。また、内視鏡プロセッサ２０と電子内視鏡３０とを接続すると、電子内視鏡３０に設けられるＡＦＥ３２と内視鏡プロセッサ２０に設けられるシステムコントローラ２２および画像処理ユニット４０とが電気的に接続される。
【００３５】
電子内視鏡３０には、ライトガイド３１、ＡＦＥ３２、撮像素子３３、配光レンズ３４、および対物レンズ３５などが設けられる。ライトガイド３１は、内視鏡プロセッサ２０と接続されるコネクタ３６から挿入管３７の先端まで延設される。
【００３６】
ライトガイド３１の出射端の前方であって挿入管３７の先端に配光レンズ３４が設けられる。また、挿入管３７の先端に撮像素子３３が配置される。撮像素子３３の前方であって挿入管３７の先端に対物レンズ３５が設けられる。また、コネクタ３６内に、ＡＦＥ３２が設けられる。
【００３７】
光源ユニット２１から出射した照明光がライトガイド３１の入射端に入射される。入射端に入射した照明光は出射端まで伝達される。出射端に伝達された照明光が、配光レンズ３４を介して被写体に照射される。
【００３８】
ＡＦＥ３２には、撮像素子３３に接続される撮像素子駆動回路（図示せず）が設けられる。システムコントローラ２２に制御される撮像素子駆動回路により、撮像素子３３は１／３０秒毎に原画像信号を生成するように駆動される。
【００３９】
照明光が照射された被写体の反射光による光学像が、対物レンズ３４を介して撮像素子３３の受光面に到達する。なお、撮像素子３３は、例えばＣＣＤである。前述のように撮像素子駆動回路の制御に基づいて、撮像素子３３により受光面に到達した光学像に相当する原画像信号が生成される。
【００４０】
なお、撮像素子３３の受光面には、複数の画素（図示せず）がマトリックス状に配置される。さらに、各画素は、ベイヤー方式に配置されるＲカラーフィルタ（図示せず）、Ｇカラーフィルタ（図示せず）、およびＢカラーフィルタ（図示せず）によって覆われる。
【００４１】
各画素を覆うカラーフィルタに応じた色の光の受光量に応じた原画素信号が、画素毎に生成される。すなわち、各原画素信号の信号強度は、ＲＧＢいずれかの受光量に応じたＲ原画素信号成分、Ｇ原画素信号成分、またはＢ原画素信号成分の信号強度である。１フレームの原画像信号は、全画素の原画素信号によって構成される。
【００４２】
撮像素子３３は、ＡＦＥ３２に設けられるＣＤＳ／ＡＤＣ回路（図示せず）にも接続される。生成された原画像信号は、ＣＤＳ／ＡＤＣ回路に送信される。ＣＤＳ／ＡＤＣ回路において、原画像信号には相関二重サンプリング処理、Ａ／Ｄ変換処理が施される。なお、Ａ／Ｄ変換処理により、原画像信号はｎビットの原画像データに変換される。原画像データは、画像処理ユニット４０に送信される。
【００４３】
図２に示すように、画像処理ユニット４０は、前段信号処理回路４１（受信部）、ＤＲＡＭ４２、後段信号処理回路４３（出力部）、累積頻度算出回路４４（第１の作成部）、データレベル変換回路４５（変換部）、およびＥＥＰＲＯＭ４６などによって構成される。
【００４４】
ＡＦＥ３２のＣＤＳ／ＡＤＣ回路から送信された原画像データは、前段信号処理回路４１に送信される。前段信号処理回路４１はＤＲＡＭ４２に接続されており、受信した原画像データをワークメモリであるＤＲＡＭ４２に格納する。
【００４５】
前段信号処理回路４１によって、ＤＲＡＭ４２に格納された原画像データに対して、ホワイトバランス調整処理、色分離処理、および色補間処理などの所定のデータ処理が施される。
【００４６】
なお、各画素に対応する原画素データは、Ｒ原画素データ成分、Ｇ原画素データ成分、およびＢ原画素データ成分のいずれかであるが、色補間処理により、すべての画素に対して、生成されなかった色の原画素データ成分が補完される。なお、原画素データ成分は、画素信号成分をＡ／Ｄ変換することにより生成される。
【００４７】
所定のデータ処理の施された原画像データは、ＤＲＡＭ４２に格納される。所定のデータ処理を終えると、ＤＲＡＭ４２には各画素に対応するＲ原画素データ成分、Ｇ原画素データ成分、およびＢ原画素データ成分が格納される。ＤＲＡＭ４２は、後段信号処理回路４３、累積頻度算出回路４４、およびデータレベル変換回路４５に接続される。
【００４８】
内視鏡ユニット１０では、通常画像または色変換画像をモニタ１１において観察することが可能である。なお、入力部２３への選択入力により、モニタ１１に表示させる画像を通常画像または色変換画像に切替えられる。
【００４９】
通常画像を表示させる場合には、原画像データはＤＲＡＭ４２から後段信号処理回路４３に出力される。一方、色変換画像を表示させる場合には、原画像データに基づいて変換画像データが生成され、後段信号処理回路４３に出力される。変換画像データを生成するために、原画像データはＤＲＡＭ４２から累積頻度算出回路４４に出力される。
【００５０】
なお、モニタ１１に通常画像および色変換画像の２画像を同時に表示させる構成であってもよい。２画像を表示させる場合には、原画像データと変換画像データとがＤＲＡＭ４２から後段信号処理回路４３に出力される。
【００５１】
通常画像を表示させる場合には、前述のように、原画像データが後段信号処理回路４３に読出される。後段信号処理回路４３では、原画像データに対してガンマ補正などの所定のデータ処理が施され、さらにＤ／Ａ変換処理が施され、アナログの原画像信号に変換され、モニタ１１に送信される。前述のように、受信した原画像信号に相当する画像が、モニタ１１に表示される。また、前述のように、原画像信号を外部ＰＣ１２に送信することも可能である。
【００５２】
色変換画像を表示させる場合には、前述のように、原画像データが累積頻度算出回路４４に読出される。累積頻度算出回路４４では、原画像データに基づいて、原画像データを構成する画素データのデータレベルに対する累積頻度分布（生成画像分布）が作成される。
【００５３】
累積頻度算出回路４４はデータレベル変換回路４５に接続され、算出された累積頻度分布が累積頻度分布データとして累積頻度算出回路４４からデータレベル変換回路４５に送信される。なお、データレベル変換回路４５はＥＥＰＲＯＭ４６にも接続され、ＥＥＰＲＯＭ４６に格納された目標累積頻度分布データ（目標分布データ）もデータレベル変換回路４５に送信される。
【００５４】
データレベル変換回路４５ではＤＲＡＭ４２に格納された原画素データが読出される。原画素データのデータレベルが、累積頻度分布データおよび目標累積頻度分布データに基づいて変換される。原画素データからデータレベルの変換された変換画素データがＤＲＡＭ４２に格納される。
【００５５】
全画素に対する原画素データが変換画素データに変換されると、変換画素データによって構成される変換画像データが後段信号処理回路４３に読出される。後段信号処理回路４３では、通常画像表示時と同様に、変換画像データに対して所定のデータ処理およびＤ／Ａ変換処理が施され、アナログの変換画像信号がモニタ１１に送信される。通常画像表示と同様に、変換画像信号に相当する画像がモニタ１１に表示される。また、変換画像信号を外部ＰＣ１２にも送信可能である。
【００５６】
次に、色変換画像を表示させる場合における累積頻度算出回路４４における累積頻度分布の作成およびデータレベル変換回路４５におけるデータレベルの変換について以下に詳細に説明する。なお、累積頻度分布の作成およびデータレベルの変換は、Ｒ原画素データ成分、Ｇ原画素データ成分、およびＢ原画素データ成分毎に実行される。
【００５７】
最初に、全画素のＲ原画素データ成分がＤＲＡＭ４２から累積頻度算出回路４４に読出される。前述のように、原画像データは８ビットのデジタルデータなので、Ｒ原画素データ成分のデータレベルは０〜２５５の２５６段階のいずれかの値である。まずは、０〜２５５それぞれのデータレベルのＲ原画素データ成分に対応する画素の画素数が検出される。
【００５８】
検出した画素数を全画素数で割ることにより、０〜２５５のそれぞれのデータレベルに対応する頻度が算出される。例えば、表１に示すような頻度分布が算出される。なお、表１における百分率データレベルおよび累積頻度については、後に説明する。
【００５９】
【表１】
2010269027.tif 000003
【００６０】
各データレベルに対応する頻度が算出されると、次に累積頻度が算出される。累積頻度とは、任意のデータレベル以下の画素データに対応する画素の頻度であり、それぞれのデータレベルの頻度を１レベル下のデータレベルの累積頻度に加算することにより、算出される。
【００６１】
例えば、０のデータレベルに対応する頻度が０．０１である場合には、０のデータレベルに対応する累積頻度は０．０１と算出される（表１参照）。次に、１のデータレベルに対応する頻度が０．０１である場合には、１のデータレベルに対応する累積頻度は、０．０２と算出される。次に、２のデータレベルに対応する頻度が０．０２である場合には、２のデータレベルに対応する累積頻度は０．０４と算出される。以下、同様にして２５５のデータレベルに対応する累積頻度まで、順番に算出される。
【００６２】
したがって、例えば図３に示すような頻度分布に対して、図４に示すような累積頻度分布が作成される。
【００６３】
前述のように、作成された累積頻度分布が累積頻度分布データとして、データレベル変換回路４５に送信される。また、前述のように、データレベル変換回路４５には、ＥＥＰＲＯＭ４６から目標累積頻度分布データが読出される。
【００６４】
なお、目標累積頻度分布（目標分布）は色成分毎に別々に予め作成されており、データとしてＥＥＰＲＯＭ４６に格納される。Ｒ原画素データ成分のデータレベルを変換する場合には、Ｒ目標累積頻度分布データがＥＥＰＲＯＭ４６から読出される。
【００６５】
目標累積頻度分布は、表２に示すように、０〜２５５のデータレベルおよび百分率データレベルに対する目標累積頻度の分布を示している。なお、百分率データレベルとは、各データレベルをデータレベルの最大値で除した値である。
【００６６】
【表２】
2010269027.tif 000004
【００６７】
なお、理想的な患者の体内組織の撮影画像の累積頻度分布や、様々な患者の特定の体内組織の撮影画像の累積頻度を平均化した累積頻度分布が、目標累積頻度分布として定められ、用いられる。
【００６８】
データレベル変換回路４５におけるデータレベルの変換について、図５を用いて説明する。図５は、横軸を百分率データレベル、縦軸を累積頻度および目標累積頻度として、原画像データに基づく累積頻度分布と目標累積頻度分布とを示すグラフである。
【００６９】
データレベル変換回路４５では、最初に、原画像データにおける任意のデータレベルに対応する百分率データレベル（符号Ａ参照）が選択される。次に、原画像データの累積頻度分布において、選択された百分率データレベルに対応する累積頻度（符号Ｂ参照）が検出される。
【００７０】
原画像データの累積頻度分布において累積頻度が検出されると、検出された累積頻度に対応する目標累積頻度分布における百分率データレベル（符号Ｃ参照）が検出される。検出された百分率データレベルにデータレベルの最大値である２５５が乗じられ、変換画素データのデータレベルに定められる。
【００７１】
例えば、データレベルが１００から１２０に変換された場合には、データレベルが１００であるＲ原画素データ成分に対応するすべての画素のＲ原画素データ成分は、データレベルが１２０であるＲ変換画素データ成分に変換される。
【００７２】
なお、ＤＲＡＭ４２に格納される原画像データのビット数と目標累積頻度分布の基になる画像のデータレベルのビット数が異なることがある。両者のビット数が異なる場合には、適切な色変換が出来なくなる。そこで、上述のように百分率データレベルを用いることにより、異なるビット数であっても適切な色変換が可能である。
【００７３】
また、接続する電子内視鏡の種類により撮像素子３３に設けられる画素の数が変わるので、画素数でなく、画素数を全画素数で除した頻度に基づいて、データレベルの変換が行われる。
【００７４】
このような変換処理が、すべてのＲ原画素データ成分に対して実行される。Ｒ原画素データ成分のＲ変換画素データ成分への変換を終了すると、次にＧ原画素データ成分のＧ変換画素データ成分への変換が実行される。また、Ｇ原画素データ成分のＧ変換画素データ成分への変換を終了すると、Ｂ原画素データ成分のＢ変換画素データ成分への変換が実行される。
【００７５】
次に、第１の実施形態において、画像の観察時にシステムコントローラ２２および画像処理ユニット４０によって実行される原画像データへのデータ処理について図６〜図１０のフローチャートを用いて説明する。なお、原画像データへのデータ処理は、１フレームの画像データが画像処理ユニット４０に受信されるときに開始する。
【００７６】
ステップＳ１００において、前段信号処理回路４１が原画像データにホワイトバランス調整処理などの所定のデータ処理を施す。前段信号処理回路４１における所定のデータ処理を終えると、ステップＳ１０１に進む。
【００７７】
ステップＳ１０１において、システムコントローラ２２はモニタ１１に表示させる画像として、通常画像および色変換画像のいずれが選択されているかを判別する。通常画像が選択されている場合には、ステップＳ２００、ステップＳ３００をスキップして、ステップＳ１０２に進む。色変換画像が選択されている場合には、ステップＳ２００に進む。
【００７８】
ステップＳ２００において、累積頻度算出回路４４は、ＤＲＡＭ４２に格納された原画像データに基づいて、累積頻度分布を作成する。累積頻度分布の作成が終わると、ステップＳ３００に進む。ステップＳ３００において、データレベル変換回路４５は、ステップＳ２００で作成された累積頻度分布とＥＥＰＲＯＭ４６にデータとして格納された目標累積頻度分布とに基づいて、原画像データを変換画像データに変換する。変換画像データへの変換後、ステップＳ１０２に進む。
【００７９】
ステップＳ１０２において、後段信号処理回路４３は、原画像データまたは変換画像データに対してガンマ補正などの所定のデータ処理およびＤ／Ａ変換を施す。Ｄ／Ａ変換を施した原画像信号または変換画像データをモニタ１１に送信する。モニタ１１または外部ＰＣ１２への画像信号の送信後、原画像データへのデータ処理を終了する。
【００８０】
次に、ステップＳ２００において実行される累積頻度分布作成のサブルーチンについて図７、図８のフローチャートを用いて説明する。
【００８１】
ステップＳ２０１において、システムコントローラ２２は、データ成分フラッグｃｏｍｐを０に設定する。データ成分フラッグｃｏｍｐの設定後、ステップＳ２０２に進む。なお、データ成分フラッグｃｏｍｐは、０〜３のいずれかに設定される。０、１、および２に設定された場合には、それぞれ以後の処理においてＲ画素データ成分、Ｇ画素データ成分、およびＢ画素データ成分に対するデータ処理が実行される。なお、３に設定された場合には、後述するように累積頻度の算出が終了する。
【００８２】
ステップＳ２０２において、累積頻度算出回路４４は、ＤＲＡＭ４２に格納された原画像データのビット数ｎを検出する。ビット数ｎを検出すると、ステップＳ２０３に進む。
【００８３】
ステップＳ２０３において、累積頻度算出回路４４は、算出する頻度に対応する原画素データ成分のデータレベルＯＤＬ１を０に設定する。頻度算出用のデータレベルＯＤＬ１を設定すると、ステップＳ２０４に進む。
【００８４】
ステップＳ２０４において、累積頻度算出回路４４は、設定された頻度算出用データレベルＯＤＬ１を（２＾ｎ−１）で除すことにより、百分率データレベルを算出する。百分率データレベルを算出すると、ステップＳ２０５に進む。
【００８５】
ステップＳ２０５において、累積頻度算出回路４４は、設定されたデータレベルＯＤＬ１であるすべての画素データ成分を原画像データを構成する全画素データ成分の中から選択し、選択した画素データ成分の数を検出する。画素データ成分の数を検出すると、ステップＳ２０６に進む。
【００８６】
ステップＳ２０６において、累積頻度算出回路４４は、ステップＳ２０５において検出した画素データ成分の数を全画素数で除すことにより、設定されたデータレベルＯＤＬ１である画素データ成分の頻度を算出する。頻度を算出すると、ステップＳ２０７に進む。
【００８７】
ステップＳ２０７において、累積頻度算出回路４４は、設定されている頻度算出用データレベルＯＤＬ１に＋１をインクリメントしたデータレベルを新たなデータレベルＯＤＬ１に設定する。インクリメント後に、ステップＳ２０８に進む。
【００８８】
ステップＳ２０８において、累積頻度算出回路４４は、設定されている頻度算出用データレベルＯＤＬ１が（２＾ｎ）未満であるか否かを判別する。（２＾ｎ）未満である場合には、ステップＳ２０４に戻る。以後、ステップＳ２０８において頻度算出用データレベルＯＤＬ１が（２＾ｎ）以上になるまで、ステップＳ２０４〜ステップＳ２０８の処理を繰返す。頻度算出用データレベルＯＤＬ１が（２＾ｎ）以上である場合には、ステップＳ２０９に進む。
【００８９】
なお、ＤＲＡＭ４２に格納される原画素データ成分のデータレベルの最大値は（２＾ｎ−１）であるので、頻度算出用データレベルＯＤＬ１が（２＾ｎ）以上であると判別されるまで、ステップＳ２０４〜ステップＳ２０８の処理を繰返すことにより、原画素データ成分のすべてのデータレベルに対応する頻度が算出される。
【００９０】
ステップＳ２０９において、累積頻度算出回路４４は、データレベルが０に対応する頻度を、データレベルが０に対応する累積頻度に設定する。データレベルが０に対応する累積頻度を設定すると、ステップＳ２１０に進む。
【００９１】
ステップＳ２１０において、累積頻度算出回路４４は、算出する累積頻度に対応する原画素データ成分のデータレベルＯＤＬ２を１に設定する。累積頻度算出用のデータレベルＯＤＬ２を設定すると、ステップＳ２１１に進む。
【００９２】
ステップＳ２１１において、累積頻度算出回路４４は、累積頻度算出用のデータレベルＯＤＬ２に対応する頻度と、（設定されているデータレベルＯＤＬ２−１）のデータレベルに対応する累積頻度とを合計することにより、累積頻度算出用のデータレベルＯＤＬ２に対応する累積頻度を算出する。累積頻度を算出すると、ステップＳ２１２に進む。
【００９３】
ステップＳ２１２において、累積頻度算出回路４４は、累積頻度算出用データレベルＯＤＬ２に＋１をインクリメントしたデータレベルを新たな累積頻度算出用のデータレベルＯＤＬ２に設定する。インクリメント後に、ステップＳ２１３に進む。
【００９４】
ステップＳ２１３において、累積頻度算出回路４４は、累積頻度算出用データレベルＯＤＬ２が（２＾ｎ）未満であるか否かを判別する。（２＾ｎ）未満である場合には、ステップＳ２１１に戻る。以後、ステップＳ２１３において累積頻度算出用データレベルＯＤＬ２が（２＾ｎ）以上になるまで、ステップＳ２１１〜ステップＳ２１３の処理を繰返す。累積頻度算出用データレベルＯＤＬ２が（２＾ｎ）以上である場合には、全データレベルに対応する累積頻度の算出が終了しており、ステップＳ２１４に進む。
【００９５】
ステップＳ２１４では、累積頻度算出回路４４は、データ成分フラッグｃｏｍｐに＋１をインクリメントする。インクリメント後に、ステップＳ２１５に進む。
【００９６】
ステップＳ２１５では、累積頻度算出回路４４は、データ成分フラッグｃｏｍｐが３未満であるか否かを判別する。データ成分フラッグｃｏｍｐが３未満である場合には、累積頻度を算出していない画素データの色成分がある状態なので、ステップＳ２０３に戻る。以後、データ成分フラッグｃｏｍｐが３以上になるまで、ステップＳ２０３〜ステップＳ２１５の処理を繰返す。
【００９７】
データ成分フラッグｃｏｍｐが３以上である場合には、Ｒ画素データ成分、Ｇ画素データ成分、およびＢ画素データ成分すべてに対して累積頻度が算出された状態であり、累積頻度分布算出のサブルーチンを終了する。
【００９８】
次に、ステップＳ３００において実行されるデータレベル変換のサブルーチンについて図９のフローチャートを用いて説明する。
【００９９】
ステップＳ３０１において、ステップＳ２０１と同じく、システムコントローラ２２は、データ成分フラッグｃｏｍｐを０に設定する。データ成分フラッグｃｏｍｐの設定後、ステップＳ３０２に進む。
【０１００】
ステップＳ３０２において、データレベル変換回路４５は、ＤＲＡＭ４２に格納された原画像データのビット数ｎおよび目標累積頻度分布におけるデータレベルのビット数Ｎを検出する。ビット数ｎ、Ｎを検出すると、ステップＳ３０３に進む。
【０１０１】
ステップＳ３０３において、データレベル変換回路４２は、データレベルの変換対象である原画素データ成分のデータレベルＯＤＬ３を０に設定する。変換対象の原画素データ成分のデータレベルＯＤＬ３を設定すると、ステップＳ３０４に進む。
【０１０２】
ステップＳ３０４において、データレベル変換回路４５は、原画像データのビット数ｎが目標累積頻度分布におけるデータレベルのビット数Ｎより大きいか否かを判別する。原画像データのビット数ｎの方が大きい場合にはステップＳ３０５に進み、目標累積頻度分布テーブルにおけるデータレベルのビット数以下である場合にはステップＳ３０６に進む。
【０１０３】
ステップＳ３０５において、データレベル変換回路４５は、後の処理で用いる差分最小値Ｄｍｉｎを２＾ｎ−１に設定する。ステップＳ３０６において、データレベル変換回路４５は差分最小値Ｄｍｉｎを２＾Ｎ−１に設定する。ステップＳ３０５またはステップＳ３０６において差分最小値Ｄｍｉｎを設定すると、ステップＳ３０７に進む。
【０１０４】
ステップＳ３０７において、データレベル変換回路４５は、設定された変換対象のデータレベルＯＤＬ３と比較するために用いる目標累積頻度分布中のデータレベルＴＤＬ１を０に設定する。また、データレベル変換回路４５は、データレベル変換に用いるデータレベルＣＤＬを０に設定する。各データレベルの設定後、ステップＳ３０８に進む。
【０１０５】
ステップＳ３０８において、データレベル変換回路４５は、設定されている変換対象のデータレベルＯＤＬ３に対応する原画素データ成分の累積頻度と、設定されている比較用のデータレベルＴＤＬ１に対応する目標累積頻度との差の絶対値Ｄを算出する。差の絶対値Ｄを算出すると、ステップＳ３０９に進む。
【０１０６】
ステップＳ３０９において、データレベル変換回路４５は、ステップＳ３０８において算出した差の絶対値Ｄが現在設定されている差分最小値Ｄｍｉｎ未満であるか否かを判別する。差の絶対値Ｄが差分最小値Ｄｍｉｎ未満である場合には、ステップＳ３１０に進む。差の絶対値Ｄが差分最小値Ｄｍｉｎ以上である場合には、ステップＳ３１０をスキップして、ステップＳ３１１に進む。
【０１０７】
ステップＳ３１０において、データレベル変換回路４５は、ステップＳ３０８で算出した差の絶対値Ｄを新たな差分最小値Ｄｍｉｎに設定する。また、データレベル変換回路４５は、現在設定されている比較用データレベルＴＤＬ１をデータレベル変換に用いるデータレベルＣＤＬに設定する。設定終了後、ステップＳ３１１に進む。
【０１０８】
ステップＳ３１１において、データレベル変換回路４５は、現在設定されている比較用データレベルＴＤＬ１に＋１をインクリメントしたデータレベルを新たなデータレベルＴＤＬ１として設定する。新たなデータレベルＴＤＬ１の設定後、ステップＳ３１２に進む。
【０１０９】
ステップＳ３１２において、データレベル変換回路４５は、現在設定されている比較用データレベルＴＤＬ１が２＾Ｎ未満であるか否かを判別する。現在設定されているデータレベルＴＤＬ１が２＾Ｎ未満である場合には、ステップＳ３０８に戻る。以後、現在設定されているデータレベルＴＤＬ１が２＾Ｎ以上になるまで、ステップＳ３０８〜ステップＳ３１２の処理を繰返す。現在設定されているデータレベルＴＤＬ１が２＾Ｎ以上である場合には、ステップＳ３１３に進む。
【０１１０】
ステップＳ３１３において、データレベル変換回路４５は、設定されている変換対象の原画素データ成分のデータレベルＯＤＬ３を変換して、変換画素データ成分を生成する。変換画素データ成分は、データレベル変換に用いるデータレベルＣＤＬに対応する百分率データレベルに、原画素データのデータレベルの最大値である（２＾ｎ−１）を乗じることにより、生成される。現在設定されている原画素データ成分のデータレベルＯＤＬ３に対する変換画素データ成分を生成すると、ステップＳ３１４に進む。
【０１１１】
ステップＳ３１４において、データレベル変換回路４５は、設定された変換対象のデータレベルＯＤＬ３に＋１をインクリメントしたデータレベルを新たなデータレベルＯＤＬ３として設定する。新たなデータレベルＯＤＬ３の設定後、ステップＳ３１５に進む。
【０１１２】
ステップＳ３１５において、データレベル変換回路４５は、設定された変換対象のデータレベルＯＤＬ３が２＾ｎ未満であるか否かを判別する。設定された変換対象のデータレベルＯＤＬ３が２＾ｎ未満である場合には、ステップＳ３０４に戻る。以後、設定された変換対象のデータレベルＯＤＬ３が２＾ｎ以上になるまで、ステップＳ３０４〜ステップＳ３１５の処理を繰返す。設定された変換対象のデータレベルＯＤＬ３が２＾ｎ以上である場合には、ステップＳ３１６に進む。
【０１１３】
ステップＳ３１６において、データレベル変換回路４５は、データ成分フラッグｃｏｍｐに＋１をインクリメントする。インクリメント後に、ステップＳ３１７に進む。
【０１１４】
ステップＳ３１７において、データレベル変換回路４５は、データ成分フラッグｃｏｍｐが３未満であるか否かを判別する。データ成分フラッグｃｏｍｐが３未満である場合には、累積頻度を算出していない画素データの色成分がある状態なので、ステップＳ３０３に戻る。以後、データ成分フラッグｃｏｍｐが３以上になるまで、ステップＳ３０３〜ステップＳ３１７の処理を繰返す。
【０１１５】
データ成分フラッグｃｏｍｐが３以上である場合には、Ｒ画素データ成分、Ｇ画素データ成分、およびＢ画素データ成分すべてに対してＲ変換画素データ成分、Ｇ変換画素データ成分、およびＢ変換画素データ成分が生成された状態であり、データレベル変換のサブルーチンを終了する。
【０１１６】
以上のように、本発明の第１の実施形態である内視鏡画像処理システムによれば、算出された原画素データ成分のデータレベルの累積頻度を、基準として定められる目標累積頻度と合致するようにデータレベルの変換が行われる。それゆえ、同一の生体組織の色が患者毎に異なっていても、基準として定められた色に変換された画像を作成することが可能である。したがって、医師の熟練だけに頼らずに、より的確に病変部位の発見や診察するのに役立つ画像を表示することが可能になる。
【０１１７】
次に、本発明の第２の実施形態の内視鏡画像処理システムについて説明する。第２の実施形態では、第１の実施形態における内視鏡画像処理システムにおいて複数の目標累積頻度分布データがＥＥＰＲＯＭ４６に格納される。
【０１１８】
目標累積頻度分布データは、例えば、胃や食道などのように観察する部位に対して理想的な画像を得るための累積頻度分布が個別に目標累積頻度分布データとしてＥＥＰＲＯＭ４６に格納される。また、例えば、癌や潰瘍などのように特定の症例を判別するために理想的な画像を得るための累積頻度分布が個別に目標累積分布データとしてＥＥＰＲＯＭ４６に格納される。
【０１１９】
また、例えば、光源の種類のように撮影環境に対して理想的な画像を得るための累積頻度分布が個別にＥＥＰＲＯＭ４６に格納される。さらに、例えば、撮像素子３３の特性やライトガイド３１の光学特性などのように所望の仕様に対して理想的な画像を得るための累積頻度分布が目標累積頻度分布データとしてＥＥＰＲＯＭ４６に格納される。
【０１２０】
ＥＥＰＲＯＭ４６に格納された複数の目標累積頻度分布データの中から、単一の目標累積頻度分布データが選択可能である。なお、使用者による入力部２３への選択コマンドの入力により単一の目標累積頻度分布データが選択される。
【０１２１】
以上のように、第２の実施形態の内視鏡画像処理システムによっても、第１の実施形態と同じく、同一の生体組織の色が患者毎に異なっていても、基準として定められた色に変換させた画像を作成することが可能になる。
【０１２２】
さらに、第２の実施形態の内視鏡画像処理システムによれば、複数の目標累積頻度分布データが格納されているので、観察する部位などに応じて用いる目標累積頻度分布データを変えることにより、撮影する被写体の色を観察により適した色に変換することが可能である。
【０１２３】
次に、本発明の第３の実施形態の内視鏡画像処理システムについて説明する。第３の実施形態では、撮影した画像を用いて目標累積頻度分布データを更新することが可能な点において、第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態と異なる部位を中心に、第３の実施形態について説明する。なお、同じ機能を有する部位には、同じ符号を付す。
【０１２４】
第３の実施形態では、電子内視鏡３０、モニタ１１、および外部ＰＣ１２の構成および機能は第１の実施形態と同一である。また、第３の実施形態において、画像処理ユニット以外の内視鏡プロセッサ２０の構成は、第１の実施形態と同じである。
【０１２５】
図１１に示すように、第１の実施形態と同様に、画像処理ユニット４００には、前段信号処理回路４１、ＤＲＡＭ４２、後段信号処理回路４３、累積頻度算出回路４４、データレベル変換回路４５、およびＥＥＰＲＯＭ４６が設けられる。これらの回路の構成および機能、またこれらの回路間の接続状況は、第１の実施形態と同一である。
【０１２６】
第１の実施形態と異なり、画像処理ユニット４００には、累積頻度更新回路４７（更新部）が設けられる。累積頻度更新回路４７により、作成される累積頻度分布を用いて目標累積頻度分布データを更新することが可能である。入力部２３への更新コマンドの入力により目標累積頻度分布データの更新が実行される。
【０１２７】
累積頻度更新回路４７は累積頻度算出回路４４およびＥＥＰＲＯＭ４６に接続される。目標累積頻度分布データを更新する場合には、累積頻度算出回路４４およびＥＥＰＲＯＭ４６からそれぞれ累積頻度分布データおよび目標累積頻度分布データが累積頻度更新回路４７に送信される。累積頻度更新回路４７では、目標累積頻度分布データが累積頻度分布データにより更新される。更新された目標累積頻度分布データがＥＥＰＲＯＭ４６に送信され、格納される。
【０１２８】
次に、目標累積頻度分布データの更新について以下に詳細に説明する。なお、累積頻度分布の作成およびデータレベルの変換と同様に、目標累積頻度分布データの更新も、色データ成分毎に実行される。
【０１２９】
最初に、累積頻度算出回路４４から、累積頻度更新回路４７にＲ原画素データ成分について算出された累積頻度分布データが読出される。また、ＥＥＰＲＯＭ４６から、累積頻度更新回路４７にＲ目標累積頻度分布データが読出される。
【０１３０】
なお、第３の実施形態では、原画素データ成分のデータレベルの最大値と目標累積頻度データにおけるデータレベルの最大値とが同一である。また、第３の実施形態では、累積頻度更新回路４７により同一のデータレベルに対応する累積頻度分布データの累積頻度と目標累積頻度分布データの目標累積頻度が、重み付けを施されて平均化される。加重平均化された累積頻度が、新たな目標累積頻度分布データにおける目標累積頻度として更新される。
【０１３１】
例えば、目標累積頻度データが１００フレームの画像に基づいて作成された場合には、Ｒ原画素データ成分の累積頻度と１００倍した目標累積頻度分布データにおける目標累積頻度との合計値を算出し、算出した合計値を（１＋１００）で除すことにより加重平均化される。
【０１３２】
なお、本実施形態においては累積頻度を加重平均化しているが、データレベルに対応する画素数をＥＥＰＲＯＭ４６に格納し、同一のデータレベルに対応するＲ原画素データ成分の画素数と目標累積頻度データにおける画素数とを合計して、合計値を受光面上の画素の数と目標累積頻度分布データを作るための画像の総画素数との和によって除すことにより、目標累積頻度分布データにおける目標累積頻度を更新してもよい。
【０１３３】
なお、原画素データ成分のデータレベルの最大値と目標累積頻度データにおけるデータレベルの最大値とが異なる場合には、百分率データレベルが最も近付きあう百分率データレベルに対応する目標累積頻度と、累積頻度とが加重平均化されればよい。
【０１３４】
このような更新処理が、Ｒ原画素データ成分の全データレベルに対して実行されると、Ｒ成分に関する目標累積頻度分布データであるＲ目標累積頻度分布データの更新が完了する。以後、同様に、Ｇ目標累積頻度分布データおよびＢ目標累積頻度分布データが更新される。
【０１３５】
次に、第３の実施形態において、画像観察時にシステムコントローラ２２および画像処理ユニット４００によって実行される原画像データへのデータ処理について図１２、図１３のフローチャートを用いて説明する。なお、第１の実施形態同様、原画像データへのデータ処理は、１フレームの画像データが画像処理ユニット４００に受信されるときに開始する。
【０１３６】
ステップＳ４００において、前段信号処理回路４１が原画像データにホワイトバランス調整処理などの所定のデータ処理を施す。前段信号処理回路４１における所定のデータ処理を終えると、ステップＳ４０１に進む。
【０１３７】
ステップＳ４０１において、システムコントローラ２２は、目標累積頻度分布データを更新する更新コマンドが入力部２３に入力されているか否かを判別する。更新コマンドが入力されていない場合にはステップＳ４０２に進む。更新コマンドが入力されている場合にはステップＳ２００’に進む。
【０１３８】
ステップＳ４０２、ステップＳ２００、ステップＳ３００、およびステップ４０３においては、それぞれ第１の実施形態のデータ処理におけるステップＳ１０１、ステップＳ２００、ステップＳ３００、およびステップＳ１０２と同じ処理を実行する。
【０１３９】
ステップＳ２００’では、ステップＳ２００と同一の累積頻度分布算出のサブルーチンを実行して、原画像データの累積頻度分布データを生成する。累積頻度分布データを生成すると、ステップＳ５００に進む。
【０１４０】
ステップＳ５００において、累積頻度更新回路４７は、ステップＳ２００’において生成された原画像データの累積頻度分布データに基づいて、ＥＥＰＲＯＭ４６に格納された目標累積頻度分布データを更新する。目標累積頻度分布データの更新を終えると、ステップＳ４０４に進む。
【０１４１】
ステップＳ４０４ではステップＳ４０２と同じく、システムコントローラ２２はモニタ１１に表示させる画像として、通常画像および色変換画像のいずれが選択されているかを判別する。
【０１４２】
通常画像が選択されている場合には、ステップＳ４０３に進む。したがって、データレベルの変換を行うこと無く、原画像データに後段信号処理回路４３における所定のデータ処理が施される。一方、色変換画像が選択されている場合には、ステップＳ３００に進む。したがって、原画像データは変換画像データに変換され、後段信号処理回路４３におけるデータ処理が施される。
【０１４３】
次に、ステップＳ５００において実行される目標累積頻度分布データの更新のサブルーチンについて図１３のフローチャートを用いて説明する。
【０１４４】
ステップＳ５０１において、システムコントローラ２２は、データレベルを変換するデータ成分フラッグｃｏｍｐを０に設定する。データ成分フラッグｃｏｍｐの設定後、ステップＳ５０２に進む。
【０１４５】
ステップＳ５０２において、累積頻度更新回路４７は、目標累積頻度分布データにおけるデータレベルの最大値を検出する。最大データレベルを検出すると、ステップＳ５０３に進む。
【０１４６】
ステップＳ５０３において、累積頻度更新回路４７は、目標累積頻度分布データにおいて更新するデータレベルＴＤＬ２を０に設定する。更新するデータレベルＴＤＬ２の設定後、ステップＳ５０４に進む。
【０１４７】
ステップＳ５０４において、累積頻度更新回路４７は、設定されたデータレベルＴＤＬ２と同一のデータレベルである原画素データ成分の累積頻度と、設定されたデータレベルＴＤＬ２に対応する目標累積頻度分布データにおける目標累積頻度とを検出する。累積頻度および目標累積頻度の検出後、ステップＳ５０５に進む。
【０１４８】
ステップＳ５０５において、累積頻度更新回路４７は、ステップＳ５０４において検出した累積頻度と目標累積頻度とに所定の重み付けを施した加重平均値を算出する。累積頻度と目標累積頻度の加重平均化後、ステップＳ５０６に進む。
【０１４９】
ステップＳ５０６において、累積頻度更新回路４７は、算出した加重平均値を新たな目標累積頻度として、目標累積頻度分布データを更新する。すなわち、算出した加重平均値により設定されたデータレベルＴＤＬ２に対応する目標累積頻度がＥＥＰＲＯＭ４６上において書換えられる。目標累積頻度の書換え後、ステップＳ５０７に進む。
【０１５０】
ステップＳ５０７において、累積頻度更新回路４７は、現在設定されているデータレベルＴＤＬ２に＋１をインクリメントしたデータレベルを新たなデータレベルＴＤＬ２として設定する。新たなデータレベルＴＤＬ２の設定後、ステップＳ５０８に進む。
【０１５１】
ステップＳ５０８において、累積頻度更新回路４７は、現在設定されているデータレベルＴＤＬ２がステップＳ５０２において検出された最大データレベル以下であるか否かを判別する。現在設定されているデータレベルＴＤＬ２が最大データレベル以下である場合には、ステップＳ５０４に戻る。以後、現在設定されているデータレベルＴＤＬ２が最大データレベルを超えるまで、ステップＳ５０４〜ステップＳ５０８の処理を繰返す。現在設定されているデータレベルＴＤＬ２が最大データレベルＴＤＬを超える場合には、ステップＳ５０９に進む。
【０１５２】
ステップＳ５０９において、累積頻度更新回路４７は、データ成分フラッグｃｏｍｐに＋１をインクリメントする。インクリメント後に、ステップＳ５１０に進む。
【０１５３】
ステップＳ５１０において、累積頻度更新回路４７は、データ成分フラッグｃｏｍｐが３未満であるか否かを判別する。データ成分フラッグｃｏｍｐが３未満である場合には、目標累積頻度を更新していない画素データの色成分がある状態なので、ステップＳ５０３に戻る。以後、データ成分フラッグｃｏｍｐが３以上になるまで、ステップＳ５０３〜ステップＳ５１０の処理を繰返す。
【０１５４】
データ成分フラッグｃｏｍｐが３以上である場合には、Ｒ目標累積頻度分布データ、Ｇ目標累積頻度分布データ、およびＢ目標累積頻度分布データが更新された状態であり、目標累積頻度分布データ更新のサブルーチンを終了する。
【０１５５】
以上のように、第３の実施形態の内視鏡画像処理システムによっても、第１の実施形態と同じく、同一の生体組織の色が患者毎に異なっていても、基準として定められた色に変換させた画像を作成することが可能になる。
【０１５６】
さらに、第３の実施形態の内視鏡画像処理システムによれば、生成された原画像データ、すなわちモニタ１１に表示中の画像を目標累積頻度分布データに反映することが可能になる。
【０１５７】
目標累積頻度分布データに基づいて原画像データから変換された変換画像データに相当する画像は、多数の患者に対する平均的な色であることが好ましい。それゆえ、患者の体内観察に使用する度に目標累積頻度分布データを更新することにより、より診断に適した画像を作成することが可能になる。
【０１５８】
次に、本発明の第４の実施形態の内視鏡画像処理システムについて説明する。第４の実施形態では、第３の実施形態における内視鏡画像処理システムにおいてＥＥＰＲＯＭ４６に複数の種類の目標累積頻度分布データが格納される。
【０１５９】
第２の実施形態と同様に、観察する部位、診断すべき特定の症例、撮影環境、および所望の仕様などに応じた目標累積頻度分布データが作成され、格納される。第４の実施形態では、入力部２３への選択コマンドの入力に基づいて、更新する目標累積頻度分布データを選択可能である。
【０１６０】
以上のように、第４の実施形態の内視鏡画像処理システムによっても、第１の実施形態と同じく、同一の生体組織の色が患者毎に異なっていても、基準として定められた色に変換させた画像を作成することが可能になる。
【０１６１】
さらに、第４の実施形態の内視鏡画像処理システムによれば、第３の実施形態と同様に、生成された原画像データを目標累積頻度分布データに反映させることが可能である。第３の実施形態と異なり、更新させる目標累積頻度分布データを使用者が選択可能である。それゆえ、それぞれの目標累積頻度分布データを的確に更新可能である。
【０１６２】
次に、本発明の第５の実施形態の内視鏡画像処理システムについて説明する。第５の実施形態では、複数の目標累積頻度分布データの中から更新すべき目標累積頻度分布データを自動的に選択して、更新する点において第３の実施形態と異なっている。以下、第３の実施形態と異なる部位を中心に、第５の実施形態について説明する。なお、同じ機能を有する部位には、同じ符号を付す。
【０１６３】
第５の実施形態では、電子内視鏡３０、モニタ１１、および外部ＰＣ１２の構成および機能は第３の実施形態と同一である。また、第５の実施形態において、画像処理ユニット以外の内視鏡プロセッサ２０の構成は、第３の実施形態と同じである。
【０１６４】
図１４に示すように、第３の実施形態と同様に、画像処理ユニット４０１には、前段信号処理回路４１、ＤＲＡＭ４２、後段信号処理回路４３、累積頻度算出回路４４、データレベル変換回路４５、およびＥＥＰＲＯＭ４６が設けられる。これらの回路の構成および機能は、またこれらの回路間の接続状況は第３の実施形態と同一である。さらに、第３の実施形態と同様に、画像処理ユニット４０１には、累積頻度更新回路４７が設けられる。
【０１６５】
第３の実施形態と異なり、画像処理ユニット４０１には、更新データ選択回路４８（選択部）が設けられる。画像処理ユニット４０１では、算出される累積頻度分布に基づいて、更新すべき目標累積分布データがＥＥＰＲＯＭ４６に格納された複数の目標累積分布データの中から自動的に選択され、更新される。入力部２３への自動更新コマンドの入力により更新データの自動選択および目標累積頻度分布データの更新が実行される。
【０１６６】
更新データ選択回路４８は累積頻度算出回路４４、ＥＥＰＲＯＭ４６、および累積頻度更新回路４７に接続される。また、第３の実施形態と異なり、累積頻度更新回路４７は、累積頻度算出回路４４に接続されない。
【０１６７】
目標累積頻度分布データの自動選択および更新を実行する場合には、累積頻度算出回路４４およびＥＥＰＲＯＭ４６それぞれから、累積頻度分布データおよび全種類または複数の目標累積頻度分布データが、更新データ選択回路４８に読出される。
【０１６８】
更新データ選択回路４８では、最小二乗法により累積頻度分布データと最も相関性の高い目標累積頻度分布データが選択される。選択を終了すると、更新データ選択回路４８から、累積頻度分布データおよび選択された目標累積頻度分布データが累積頻度更新回路４７に送信される。
【０１６９】
累積頻度更新回路４７において、受信した累積頻度分布データに基づいて、受信した目標累積頻度分布データが、第３の実施形態と同じ方法にしたがって、更新される。更新された目標累積頻度分布データがＥＥＰＲＯＭ４６に送信され、元の目標累積頻度分布データから書換えられる。
【０１７０】
次に、第５の実施形態において、画像観察時にシステムコントローラ２２および画像処理ユニット４０１によって実行される原画像データへのデータ処理について図１５のフローチャートを用いて説明する。なお、第１の実施形態同様、原画像データへのデータ処理は、１フレームの画像データが画像処理ユニット４０１に受信されるときに開始する。また、第５の実施形態では、原画素データ成分のデータレベルの最大値と目標累積頻度データにおけるデータレベルの最大値とが同一であるが、異なっていてもよい。
【０１７１】
ステップＳ６００において、前段信号処理回路４１が原画像データにホワイトバランス調整処理などの所定のデータ処理を施す。前段信号処理回路４１における所定のデータ処理を終えると、ステップＳ６０１に進む。
【０１７２】
ステップＳ６０１において、システムコントローラ２２は、目標累積頻度分布データを更新する更新コマンドが入力部２３に入力されているか否かを判別する。更新コマンドが入力されていない場合にはステップＳ６０２に進む。更新コマンドが入力されている場合にはステップＳ２００”に進む。
【０１７３】
ステップＳ６０２、ステップＳ２００、ステップＳ３００、およびステップＳ６０３においては、それぞれ第１の実施形態のデータ処理におけるステップＳ１０１、ステップＳ２００、ステップＳ３００、およびステップＳ１０２と同じ処理を実行する。
【０１７４】
ステップＳ２００”では、ステップＳ２００と同一の累積頻度分布算出のサブルーチンを実行して、原画像データの累積頻度分布データを生成する。累積頻度分布データを生成すると、ステップＳ７００に進む。
【０１７５】
ステップＳ７００において、更新データ選択回路４８は、ＥＥＰＲＯＭ４６に格納された複数の目標累積頻度分布データの中から、更新する目標累積頻度分布データを選択する。目標累積頻度分布データの選択を終了すると、ステップＳ５００に進む。
【０１７６】
ステップＳ５００では第３の実施形態におけるステップＳ５００と同じサブルーチンを実行し、ステップＳ７００において選択された目標累積頻度分布データを、ステップＳ２００”において生成された原画像データの累積頻度分布データに基づいて更新する。目標累積頻度分布データの更新後、ステップＳ６０４に進む。
【０１７７】
ステップＳ６０４ではステップＳ６０２と同じく、システムコントローラ２２はモニタ１１に表示させる画像として、通常画像および色変換画像のいずれが選択されているかを判別する。
【０１７８】
通常画像が選択されている場合には、ステップＳ６０３に進む。したがって、データレベルの変換を行うこと無く、原画像データに後段信号処理回路４３における所定のデータ処理が施される。一方、色変換画像が選択されている場合には、ステップＳ３００に進む。したがって、原画像データは変換画像データに変換され、後段信号処理回路４３におけるデータ処理が施される。
【０１７９】
次に、ステップＳ７００において実行される更新する目標累積頻度分布データ選択のサブルーチンについて図１６、図１７のフローチャートを用いて説明する。
【０１８０】
ステップＳ７０１において、システムコントローラ２２は目標累積頻度分布データが手動で選択するコマンド、または自動で選択するコマンドが入力されているか否かを判別する。手動で選択するコマンドが入力されている場合には、ステップＳ７０２に進む。自動で選択するコマンドが入力されている場合には、ステップＳ７０３に進む。
【０１８１】
ステップＳ７０２において、更新データ選択回路４８は、手動入力で指定された目標累積頻度分布データの番号Ｎｏ．を記録する。なお、ＥＥＰＲＯＭ４６に格納される複数の目標累積頻度分布データには、それぞれ番号Ｎｏ．が付されている。目標累積頻度分布データの番号Ｎｏ．を記録すると、ステップＳ７０３〜ステップＳ７１７をスキップして、ステップＳ７１８に進む。
【０１８２】
ステップＳ７０３において、システムコントローラ２２は、データレベルを変換するデータ成分フラッグｃｏｍｐを０に設定する。データ成分フラッグｃｏｍｐの設定後、ステップＳ７０４に進む。
【０１８３】
ステップＳ７０４において、更新データ選択回路４８は、ＤＲＡＭ４２に格納された原画像データのビット数ｎを検出する。ビット数ｎを検出すると、ステップＳ７０５に進む。
【０１８４】
ステップＳ７０５において、更新データ選択回路４８は、ＥＥＰＲＯＭ４６に格納されている目標累積頻度分布データの数Ｎｏ．ｍａｘを検出する。全目標累積頻度分布データ数Ｎｏ．ｍａｘを検出すると、ステップＳ７０６に進む。
【０１８５】
ステップＳ７０６において、更新データ選択回路４８は、累積頻度分布データと比較する目標累積頻度分布データの番号Ｎｏ．を設定する。また、更新データ選択回路４８は、後の処理で用いる二乗和最小値ＳＳｍｉｎを、更新データ選択回路４８において計算可能な最大のデータレベルに設定する。二乗和最小値ＳＳｍｉｎの設定後、ステップＳ７０７に進む。
【０１８６】
ステップＳ７０７において、更新データ選択回路４８は、二乗和の算出対象である原画素データ成分のデータレベルＯＤＬ４を０に設定する。また、更新データ選択回路４８は、差の二乗和ＳＳを０に設定する。二乗和の算出対象のデータレベルＯＤＬ４および差の二乗和ＳＳの設定後、ステップＳ７０８に進む。
【０１８７】
ステップＳ７０８において、更新データ選択回路４８は、設定された番号Ｎｏ．の目標累積頻度分布データにおいて、設定された二乗和の算出対象のデータレベルＯＤＬ４と同じデータレベルに対応する目標累積頻度と、設定されたＯＤＬ４に対応する累積頻度との差の二乗ＳＲが算出される。差の二乗ＳＲが算出されると、ステップＳ７０９に進む。
【０１８８】
ステップＳ７０９において、更新データ選択回路４８は、設定されている二乗和ＳＳとステップＳ７０８において算出された差の二乗ＳＲとの合計値を新たな二乗和ＳＳとして設定する。新たな二乗和ＳＳの設定後、ステップＳ７１０に進む。
【０１８９】
ステップＳ７１０において、更新データ選択回路４８は、設定されている二乗和の算出対象のデータレベルＯＤＬ４に＋１をインクリメントした値を新たなデータレベルＯＤＬ４として設定する。新たなデータレベルＯＤＬ４の設定後、ステップＳ７１１に進む。
【０１９０】
ステップＳ７１１において、更新データ選択回路４８は、現在設定されている二乗和の算出対象のデータレベルＯＤＬ４が２＾ｎ未満であるか否かを判別する。現在設定されているデータレベルＯＤＬ４が２＾ｎ未満である場合には、ステップＳ７０８に戻る。以後、現在設定されているデータレベルＯＤＬ４が２＾ｎ以上になるまで、ステップＳ７０８〜ステップＳ７１１の処理を繰返す。現在設定されているデータレベルＯＤＬ４が２＾ｎ以上である場合には、ステップＳ７１２に進む。
【０１９１】
ステップＳ７１２において、更新データ選択回路４８は、現在設定されている差の二乗和ＳＳが、現在設定されている二乗和最小値ＳＳｍｉｎ未満であるか否かを判別する。二乗和ＳＳが二乗和最小値ＳＳｍｉｎ未満である場合には、ステップＳ７１３に進む。二乗和ＳＳが二乗和最小値ＳＳｍｉｎ以上である場合には、ステップＳ７１３をスキップして、ステップＳ７１４に進む。
【０１９２】
ステップＳ７１３において、更新データ選択回路４８は、現在設定されている二乗和ＳＳを新たな二乗最小値ＳＳｍｉｎに設定する。また、更新データ選択回路４８は、現在設定されている目標累積頻度分布データの番号Ｎｏ．を記録する。なお、既に目標累積頻度分布データの番号Ｎｏ．が記録されている場合には、既に記録されているデータの番号Ｎｏ．を消去して現在設定されているデータの番号Ｎｏ．のみを記録する。二乗最小値ＳＳｍｉｎの設定およびデータの番号Ｎｏ．の記録後、ステップＳ７１４に進む。
【０１９３】
ステップＳ７１４において、更新データ選択回路４８は、現在設定されているデータの番号Ｎｏ．に＋1をインクリメントした番号を新たなデータの番号Ｎｏ．として設定する。新たなデータの番号Ｎｏ．の設定後、ステップＳ７１５に進む。
【０１９４】
ステップＳ７１５において、更新データ選択回路４８は、現在設定されているデータの番号Ｎｏ．が全目標累積頻度分布データ数Ｎｏ．ｍａｘ未満であるか否かを判別する。データの番号Ｎｏ．が全データ数Ｎｏ．ｍａｘ未満である場合には、ステップＳ７０７に戻る。以後、現在設定されているデータの番号Ｎｏ．が全データ数Ｎｏ．ｍａｘ以上になるまで、ステップＳ７０７〜ステップＳ７１５の処理を繰返す。現在設定されているデータの番号Ｎｏ．が全データ数Ｎｏ．ｍａｘ以上である場合には、ステップＳ７１６に進む。
【０１９５】
ステップＳ７１６において、更新データ選択回路４８は、データ成分フラッグｃｏｍｐに＋１をインクリメントする。インクリメント後に、ステップＳ７１７に進む。
【０１９６】
ステップＳ７１７において、更新データ選択回路４８は、データ成分フラッグｃｏｍｐが３未満であるか否かを判別する。データ成分フラッグｃｏｍｐが３未満である場合には、更新する目標累積頻度分布データを選択していない画素データの色成分がある状態なので、ステップＳ７０５に戻る。以後、データ成分フラッグｃｏｍｐが３以上になるまで、ステップＳ７０５〜ステップＳ７１７の処理を繰返す。データ成分フラッグｃｏｍｐが３以上である場合には、ステップＳ７１８に進む。
【０１９７】
ステップＳ７１８において、更新データ選択回路４８は、ステップＳ７１３において記録したデータの番号Ｎｏ．の目標累積頻度分布データと、原画素データ成分の累積頻度分布データとを累積頻度更新回路４７に送信する。累積頻度分布データの送信後、目標累積頻度分布データ選択のサブルーチンを終了する。
【０１９８】
以上のように、第５の実施形態の内視鏡画像処理システムによっても、第１の実施形態と同じく、同一の生体組織の色が患者毎に異なっていても、基準として定められた色に変換させた画像を作成することが可能になる。
【０１９９】
さらに、第５の実施形態の内視鏡画像処理システムによれば、生成された原画像データ、すなわちモニタ１１に表示中の画像に相関性の高い目標累積頻度分布データを自動的に選択して、原画像データを選択された目標累積頻度分布データに反映させることが可能である。
【０２００】
例えば、食道、胃、気管支、十二指腸、および大腸を観察するのに最適に作成された３つの目標累積頻度分布データがＥＥＰＲＯＭ４６に格納されている場合において、食道、胃、および気管支の撮影画像に相当する原画像データは、それぞれ食道、胃、および気管支の観察用に作成された目標累積頻度分布データに相関性が高いことが一般的である。
【０２０１】
それゆえ、胃を観察中にデータの自動選択および更新を実行するコマンドを入力すると、胃の観察用の目標累積頻度分布データが自動的に選択され、原画像データの累積頻度分布データを用いて更新される。したがって、第４の実施形態に比べて、使用者の判断に委ねること無く、更新すべきデータの自動選択と更新とが実行可能である。
【０２０２】
次に、本発明の第６の実施形態の内視鏡画像処理システムについて説明する。第６の実施形態では、目標累積頻度分布データを作成可能な点において第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態と異なる部位を中心に、第６の実施形態について説明する。なお、同じ機能を有する部位には、同じ符号を付す。
【０２０３】
第６の実施形態では、電子内視鏡３０、モニタ１１、および外部ＰＣ１２の構成および機能は第１の実施形態と同一である。また、第６の実施形態において、画像処理ユニット以外の内視鏡プロセッサ２０の構成は、第１の実施形態と同じである。
【０２０４】
図１８に示すように、第１の実施形態と同様に、画像処理ユニット４０２には、前段信号処理回路４１、ＤＲＡＭ４２、後段信号処理回路４３、累積頻度算出回路４４、データレベル変換回路４５、およびＥＥＰＲＯＭ４６が設けられる。これらの回路の構成および機能、またこれらの回路間の接続状況は、第１の実施形態と同じである。
【０２０５】
第１の実施形態と異なり、画像処理ユニット４０２には、分布関数データ作成回路４９ａ（第２の作成部、設定部）が設けられる。分布関数データ作成回路４９ａでは、累積分布関数に基づいて目標累積頻度分布データを新規に作成することが可能である。入力部２３への新規データ作成のコマンドの入力により、目標累積頻度分布データの新規作成が開始される。
【０２０６】
分布関数データ作成回路４９ａはＥＥＰＲＯＭ４６に接続される。新規に目標累積頻度分布データを作成する場合には、入力部２３に入力される平均μと分散σ＾２とに基づいて、分布関数データ作成回路４９ａは正規分布の累積分布関数を設定する。さらに設定した累積分布関数に基づいて、目標累積頻度分布が作成される。作成された目標累積頻度分布が、データとしてＥＥＰＲＯＭ４６に送信され、格納される。
【０２０７】
なお、累積分布関数に基づいて目標累積分布を作成するときには、累積分布関数の確率変数の範囲と、原画素データ成分のデータレベルまたは百分率データレベルの範囲とを合致させるために、正規化が行われる。
【０２０８】
次に、第６の実施形態において、システムコントローラ２２および画像処理ユニット４０２によって実行される目標累積頻度データの作成処理について図１９のフローチャートを用いて説明する。目標累積頻度データの作成処理は、入力部２３への新規データ作成のコマンドを入力することにより開始される。
【０２０９】
ステップＳ８００において、システムコントローラ２２は、データレベルを変換するデータ成分フラッグｃｏｍｐを０に設定する。データ成分フラッグｃｏｍｐの設定後、ステップＳ８０１に進む。
【０２１０】
ステップＳ８０１において、分布関数データ作成回路４９ａは、作成する目標累積頻度分布データのビット数ｎをシステムコントローラ２２から読出す。なお、ビット数ｎは、使用者の入力部２３への入力に基づいてシステムコントローラ２２に設定される構成でもよいし、設定可能なビット数ｎが予め定められた範囲の中からシステムコントローラ２２または使用者により選択される構成であってもよい。ビット数ｎを読出すと、ステップＳ８０２に進む。
【０２１１】
ステップＳ８０２において、分布関数データ作成回路４９ａは、目標累積頻度分布データの作成のために用いる平均μおよび分散σ＾２をシステムコントローラ２２から読出す。なお、平均μおよび分散σ＾２は、使用者の入力部２３への入力に基づいてシステムコントローラ２２に設定される構成でもよいし、設定可能な平均μおよび分散σ＾２が予め定められた範囲の中からシステムコントローラ２２または使用者により選択される構成であってもよい。平均μおよび分散σ＾２を読出すと、ステップＳ８０３に進む。
【０２１２】
ステップＳ８０３において、分布関数データ作成回路４９ａは、算出する目標累積頻度に対応するデータレベルＴＤＬ３を０に設定する。データレベルを０に設定すると、ステップＳ８０４に進む。
【０２１３】
ステップＳ８０４において、分布関数データ作成回路４９ａは、設定したＴＤＬ３に対応する確率変数ｘを、次の（１）式により算出する。確率変数ｘを算出すると、ステップＳ８０５に進む。
【０２１４】
【数１】
2010269027.tif 000005
なお、（１）式においてαは、任意の実数とする。
【０２１５】
ステップＳ８０５において、分布関数データ作成回路４９ａは、算出したｘに基づいて次の（２）式を計算することにより、設定したＴＤＬ３に対応する目標累積頻度を算出する。目標累積頻度を算出すると、ステップＳ８０６に進む。
【０２１６】
【数２】
2010269027.tif 000006
【０２１７】
ステップＳ８０６において、分布関数データ作成回路４９ａは、現在設定されているデータレベルＴＤＬ３に＋１をインクリメントしたデータレベルを新たなデータレベルＴＤＬ３として設定する。新たなデータレベルＴＤＬ３の設定後、ステップＳ８０７に進む。
【０２１８】
ステップＳ８０７において、分布関数データ作成回路４９ａは、現在設定されているデータレベルＴＤＬ３が２＾ｎ未満であるか否かを判別する。設定されているデータレベルＴＤＬ３が２＾ｎ未満である場合には、ステップＳ８０４に戻る。以後、設定されているデータレベルＴＤＬ３が２＾ｎ以上になるまで、ステップＳ８０４〜ステップＳ８０７の処理を繰返す。設定されているデータレベルＴＤＬ３が２＾ｎ以上である場合には、ステップＳ８０８に進む。
【０２１９】
ステップＳ８０８において、分布関数データ作成回路４９ａは、データ成分フラッグｃｏｍｐに＋１をインクリメントする。インクリメント後に、ステップＳ８０９に進む。
【０２２０】
ステップＳ８０９において、分布関数データ作成回路４９ａは、データ成分フラッグｃｏｍｐが３未満であるか否かを判別する。データ成分フラッグｃｏｍｐが３未満である場合には、目標累積頻度分布データを作成していない色データ成分がある状態なので、ステップＳ８０２に戻る。以後、データ成分フラッグｃｏｍｐが３以上になるまで、ステップＳ８０２〜ステップＳ８０９の処理を繰返す。
【０２２１】
データ成分フラッグｃｏｍｐが３以上である場合には、すべての色データ成分に対する目標累積頻度分布データが作成された状態であり、目標累積頻度分布データ作成のサブルーチンを終了する。
【０２２２】
なお、第６の実施形態では、画像観察時において原画像データには第１の実施形態と同じデータ処理が施される。
【０２２３】
以上のように、本発明の第６の実施形態である内視鏡画像処理システムによっても、第１の実施形態と同じく、同一の生体組織の色が患者ごとに異なっていても、基準とする色に変換させた画像を作成することが可能になる。
【０２２４】
さらに、第６の実施形態の内視鏡画像処理システムによれば、累積分布関数を用いて目標累積頻度分布を作成可能なので、製造時に目標累積頻度分布データを作成不要であり、製造コストの低減化が可能である。また、平均や分散などの係数値の選択により、同一の生体組織の色のばらつきを低減化しながら異なる生体部位、例えば血管部と非血管部との識別を容易にすることが可能になる。
【０２２５】
次に、本発明の第７の実施形態の内視鏡画像処理システムについて説明する。第７の実施形態では、第６の実施形態とは別な方法により目標累積頻度分布データを作成可能な点において第６の実施形態と異なっている。以下、第６の実施形態と異なる部位を中心に、第７の実施形態について説明する。なお、同じ機能を有する部位には、同じ符号を付す。
【０２２６】
第７の実施形態では、電子内視鏡３０、モニタ１１、および外部ＰＣ１２の構成および機能は第６の実施形態と同一である。また、第７の実施形態において、画像処理ユニット以外の内視鏡プロセッサ２０の構成は、第６の実施形態と同じである。
【０２２７】
図２０に示すように、第６の実施形態と同様に、画像処理ユニット４０３には、前段信号処理回路４１、ＤＲＡＭ４２、後段信号処理回路４３、累積頻度算出回路４４、データレベル変換回路４５、およびＥＥＰＲＯＭ４６が設けられる。これらの回路の構成および機能、またこれらの回路間の接続状況は、第６の実施形態と同じである。
【０２２８】
第６の実施形態と異なり、画像処理ユニット４０３には、分布関数データ作成回路４９ａが設けられずに、任意データ作成回路４９ｂ（第２の作成部）が設けられる。任意データ作成回路４９ｂでは、使用者により個別に入力されたデータレベル毎の目標累積頻度に基づいて、目標累積頻度分布データが作成される。なお、基準とする画像の累積頻度分布データを累積頻度算出回路４４に作成させ、作成させた累積頻度分布データを目標累積頻度データとしてＥＥＰＲＯＭ４６に格納することも可能である。
【０２２９】
任意データ作成回路４９ｂはＥＥＰＲＯＭ４６に接続される。目標累積頻度分布データが作成されると、ＥＥＰＲＯＭ４６に送信され、格納される。
【０２３０】
以上のように、本発明の第７の実施形態である内視鏡画像処理システムによっても、第１の実施形態と同じく、同一の生体組織の色が患者毎に異なっていても、基準とする色に変換させた画像を作成することが可能になる。
【０２３１】
さらに、第７の実施形態の内視鏡画像処理システムによれば、使用者自身の数値の入力や読込んだ画像により、目標累積頻度分布を作成可能なので、製造時に目標累積頻度分布データを作成不要であり、製造コストの低減化が可能である。また、データレベル毎の適切な目標累積頻度の入力により、同一の生体組織の色のばらつきを低減化しながら異なる生体部位、例えば血管部と非血管部との識別を容易にすることが可能になる。
【０２３２】
なお、第１〜第７の実施形態において、原画素データ成分のデータレベルは、対応する累積頻度と同じ値、または最も近い値である目標累積頻度に対応するデータレベルに返還される構成であるが、原画素データ成分のデータレベルは、対応する累積頻度に所定の法則に応じて対応付けられた目標累積頻度に対応するデータレベルに変換されても、本実施形態と同様の効果が得られる。
【０２３３】
また、第１〜第７の実施形態において、各データレベルに対応する累積頻度と目標累積頻度との比較に基づいて、原画素データ成分のデータレベルが変換される構成であるが、データレベルの変化に対する累積頻度および目標累積頻度の変化をそれぞれ表す累積頻度分布および目標累積頻度分布との比較に基づいて、原画素データ成分のデータレベルが変換される構成であってもよい。例えば、累積頻度分布および目標累積頻度分布を表す曲線を比較に基づいて、原画素データ成分のデータレベルが変換されてもよい。
【０２３４】
また、第１〜第７の実施形態において、ＲＧＢの色成分毎に原画素データ成分の累積頻度分布の作成および変換画素データ成分の生成を行う構成であるが、全色成分に対して行わなくてもよい。また、ＲＧＢ以外の色成分に対して原画素データ成分の累積頻度分布の作成および変換画素データ成分の生成を行ってもよい。さらには、原画素データの色差画素データ成分のように、色に影響を与えるデータ成分の累積頻度分布作成および変換画素データ成分の生成を行ってもよい。
【符号の説明】
【０２３５】
１０  内視鏡ユニット
２０  内視鏡プロセッサ
２２  システムコントローラ
２３  入力部
３０  電子内視鏡
３２  ＡＦＥ
３３  撮像素子
３７  挿入管
４０、４００、４０１、４０２、４０３  画像処理ユニット
４１  前段信号処理回路
４２  ＤＲＡＭ
４３  後段信号処理回路
４４  累積頻度算出回路
４５  データレベル変換回路
４６  ＥＥＰＲＯＭ
４７  累積頻度更新回路
４８  更新データ選択回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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